Bár a talaj a lábunk alatt szilárdnak és nyugodtnak tűnik (legtöbbször), ebben az univerzumban semmi sem tart örökké. Egy napon a Napunk meghal, kidobja tömegének jelentős részét, mielőtt magja fehér törpévé zsugorodik, fokozatosan elvezetve a hőt, mígnem ezer billió év múlva már nem más, mint egy hideg, sötét, halott kő.
De addigra nem lesz más része a naprendszernek. Az új szimulációk szerint a bolygóknak mindössze 100 milliárd évre van szükségük ahhoz, hogy átrepüljenek a galaxison, és messze maguk mögött hagyják a haldokló Napot. A csillagászok és fizikusok már legalább több száz éve próbálják kitalálni a Naprendszer végső sorsát.
"A Naprendszer hosszú távú dinamikus stabilitásának megértése az asztrofizika egyik legrégebbi területe, egészen Newtonig nyúlik vissza, aki azt sugallta, hogy a bolygóközi kölcsönhatások végül a rendszer instabilitásához vezetnek" - írták új tanulmányukban a csillagászok.
De ez sokkal bonyolultabb, mint amilyennek látszik. Minél több test vesz részt egy dinamikus rendszerben, és kölcsönhatásba lép egymással, annál bonyolultabbá válik ez a rendszer, és annál nehezebb előre jelezni. Ezt nevezik problémának N-test.
Emiatt a bonyolultság miatt lehetetlen determinisztikusan megjósolni a Naprendszerben lévő objektumok keringését bizonyos időintervallumokban. Öt-tízmillió év után a bizalom kirepül az ablakon. De ha ki tudjuk deríteni, hogy mi történik a naprendszerünkkel, az elárul majd valamit arról, hogyan fejlődhet az univerzum a jelenlegi 13,8 milliárd éves korát messze meghaladó időskálán.
1999-ben a csillagászok azt jósolták, hogy a Naprendszer lassan szétesik, legalább egymilliárd milliárd (vagy kvintillió) év alatt. Számításaik szerint pontosan ennyi idő alatt választja el az Uránuszt a Jupiter és a Szaturnusz pályarezonanciái. Ez a számítás azonban nem vesz figyelembe néhány fontos tényezőt, amelyek hamarabb tönkretehetik a Naprendszert.
Először is a Nap.
5 milliárd év elteltével, a halál előtt a Nap vörös óriássá válik, elnyeli a Merkúrt, a Vénuszt és a Földet. Ekkor a csillagszél által szállított tömegének csaknem felét kidobja az űrbe; a helyén maradó fehér törpe a Nap jelenlegi tömegének csak 54 százaléka lesz. Ez a tömegvesztés gyengíti a Nap gravitációs szorítását a bolygókon, a Marson, a külső gáz- és jégóriásokon, a Jupiteren, a Szaturnuszon, az Uránuszon és a Neptunuszon.
Másodszor, mivel a Naprendszer a galaktikus középpontja körül kering, más csillagoknak elég közel kell jönniük ahhoz, hogy megzavarják a bolygók keringését. "Ha figyelembe vesszük a csillagtömeg elvesztését és a külső bolygók pályáinak duzzadását, ezek a találkozások befolyásosabbak lesznek" - írják a kutatók. Ezeket a további hatásokat számításaikban figyelembe véve a csapat 10 N-test szimulációt futtatott le a külső bolygókra a nagy teljesítményű általános segítségével. fürt HOFFMAN2. Ezeket a szimulációkat két fázisra osztották: a Nap tömegveszteségének vége előtti és az azt követő fázisra. Bár a 10 szimuláció nem megbízható statisztikai minta, a csapat úgy találta, hogy minden alkalommal hasonló forgatókönyv játszódik le.
Miután a Nap befejezi fehér törpévé való evolúcióját, a külső bolygók nagy pályával fognak rendelkezni, de továbbra is viszonylag stabilak maradnak. A Jupiter és a Szaturnusz azonban egyenletes 5:2-es rezonanciában lesz – minden ötször, amikor a Jupiter megkerüli a Napot, a Szaturnusz kétszer kering (ezt a lehetséges rezonanciát sokszor felvetette, nem utolsósorban maga Isaac Newton).
Ezek a kiterjesztett pályák, valamint a bolygórezonancia-jellemzők fogékonyabbá teszik a rendszert a csillagok befolyására. 30 milliárd év múlva az ilyen csillagzavarok ezeket a stabil pályákat kaotikussá változtatják, ami a bolygó gyors elvesztéséhez vezet. Egy kivételével minden bolygó lerepül a pályájáról, és szélhámos bolygókká válik.
Ez az utolsó, magányos bolygó még 50 milliárd évig létezik, de sorsa eldől. Végül a mellette elrepülő csillagok gravitációs ereje is kikerül a pályáról. Végül is 100 milliárd évvel azután, hogy a Nap fehér törpévé változik, a Naprendszer eltűnik.
Ez sokkal rövidebb időtartam, mint az 1999-ben javasolt időszak. És amint a kutatók gondosan megjegyzik, ez a helyi galaktikus környezet jelenlegi megfigyeléseitől és a csillagok áthaladásának becsléseitől függ, amelyek változhatnak. Ez tehát semmiképpen nincs kőbe vésve. Még ha a Naprendszer halálának időskálájára vonatkozó becslések valóban változnak is, még mindig sok milliárd évre van hátra. Nagyon kicsi annak a valószínűsége, hogy az emberiség elég sokáig fog élni ahhoz, hogy ezt láthassa.
Olvassa el még: